Artystyczna wizja samotnej planety wielkości JowiszaOdkrywanie planet to jedno z najtrudniejszych zadań w astronomii. Często dzieje się to dziełem przypadku, jak to było z niektórymi planetami naszego układu słonecznego lub z planetami pozasłonecznymi. Ale jest, jak się okazuje, grupa niezwykłych obiektów, których nawet trudno nazwać planetami, bo nie maja swoich gwiazd, a to już zupełnie coś innego niż znamy do tej pory. Może i o takie planety wzbogacał się nasz układ, a my zachodzimy w głowę jak powstała każda z nich. Może to być problem nie do rozwiązania bez wiedzy, która przybyła do nas z zewnątrz, a która jest autochtonem.
Kiedy w roku 2011 międzynarodowy zespół astronomów doniósł o odkryciu nowej klasy planet pozasłonecznych – swobodnie poruszających się planet nie związanych z żadnym układem słonecznym – nikt nie przypuszczał, że już niedługo okaże się, że tego typu ciała nie są wyjątkowe, ale jest ich mnóstwo. Najnowsze badania sugerują, że takich planet w naszej galaktyce może być nawet 100 000 razy więcej niż gwiazd! Co to oznacza?
Naukowcy z Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC), niezależnego laboratorium należącego do Uniwersytetu Stanforda, w studium poświęconemu przewidywanej liczbie planet niepowiązanych grawitacyjnie z gwiazdami, a więc planet swobodnie i samotnie krążących wokół centrum naszej Galaktyki twierdzą, że otrzymali wynik przekraczający granice wyobraźni – takich planet może być 100 000 razy więcej niż gwiazd w naszej galaktyce.
Liczba wolnych planet, o masie większej niż masa Jowisza, może przekraczać nawet dwukrotnie liczbę gwiazd w Galaktyce. Natomiast liczba swobodnych planet, o masach mniejszych od masy Jowisza, może być dużo większa niż swobodnych Jowiszów, gdyż zarówno teoria, jak i obserwacje planet związanych z gwiazdami pokazują, że małych planet (małomasywnych) jest znacznie więcej niż planet o dużych rozmiarach.
Skąd się biorą swobodne planety?
Dotychczas astronomom udało się znaleźć kilka samodzielnych obiektów planetopodobnych o masach równych wielokrotności masy Jowisza. Astronomowie sądzą, że tego typu obiekty powstają w podobny sposób jak gwiazdy – z kurczących się sferycznych obłoków pyłu i gazu. I w związku z tym są raczej podobne do tzw. brązowych karłów – niedoszłych gwiazd, których masa jest zbyt mała, by wytwarzać stabilnie energię w procesach reakcji termojądrowych.
Ale o wiele więcej swobodnych planet powstaje w wyniku utraty kontaktu ze swoją gwiazdą macierzystą wskutek bliskości innej gwiazdy czy innego systemu planetarnego, które „wyrywają je” z aktualnej orbity i wyrzucają daleko poza macierzysty system słoneczny. W takim przypadku stają się one samotnymi wędrowcami, którzy, podobnie jak np. nasze Słońce czy inne gwiazdy, krążą po ustalonych orbitach wokół centrum galaktyki.
Jeszcze jedną przyczyną, dla której „powstają” planety swobodne może być niestabilność systemów planetarnych w fazie ich formowania się. Siły grawitacyjne powodują, że planety przesuwane są na inne orbity lub w ogóle wyrzucane z układów planetarnych. W tej sytuacji można się spodziewać, że „wystrzeliwanie” planet mniejszych niż Jowisz będzie powszechniejsze i ich liczba będzie dużo większa niż liczba masywnych planet swobodnych. Łatwiej poza system planetarny jest wyrzucić planetę wielkości Plutona niż wielkości Jowisza czy Saturna.
Co oznacza istnienie planet swobodnych dla Układu Słonecznego?
W Układzie Słonecznym naukowcy co rusz odnajdują ślady dawnych katastrof. Część z nich da się wytłumaczyć „wojną grawitacyjną”, jaką toczył w przeszłości Jowisz z pozostałymi planetami naszego systemu. Inne są wynikami „ostrzału” naszych planet przez spore obiekty, prawdopodobnie pochodzące spoza Układu Słonecznego. Do dziś nie ma pewności, czy Księżyc powstał w wyniku uderzenia w Ziemię nieznanej planety, która narodziła się na początku istnienia Układu Słonecznego, czy raczej był to intruz z zewnątrz.
Przypuszcza się także, że księżyc Saturna – Tytan, który jest większy od planety Merkury oraz posiada gęstą atmosferę, gęstszą nawet od atmosfery ziemskiej – może być taką swobodną planetą, przejętą przez szóstą planetę Układu Słonecznego.
Co do tajemniczej planety zwanej planetą X lub Nibiru, która ma przecinać Układ Słoneczny w okolicy Pasa Asteroid co 3600 lat, naukowcy się nie wypowiadają, ponieważ jest to wciąż ciało hipotetyczne.
Niemniej odkrycie planet swobodnych zmieni nasze spojrzenie na wiele kwestii, które do tej pory były hipotetyczne lub odrzucane z góry, jako niemożliwe. Skoro istnieją planety swobodne, wędrujące przez kosmos, istnieje także możliwość, że mogą być wytrącane ze stabilnych orbit wokół środka galaktyki i że wędrują od układu planetarnego do układu, czasami stając się częścią któregoś z nich. Być może jakaś zawędrowała także do naszego systemu. Ale odpowiedź na to pytanie przyniosą kolejne odkrycia.
Czy na swobodnych planetach może istnieć życie?
Dr. Louis E. Strigari, członek zespołu KIPAC, powiedział: - Jeśli którakolwiek z tych koczowniczych planet jest na tyle duża, aby mieć grubą atmosferę, mogłaby uwięzić wystarczającą ilość ciepła dla istnienia bakterii. Chociaż planety koczownicze nie wygrzewają się w cieple swojego słońca (gwiazdy), to mogą generować ciepło w wyniku wewnętrznego rozpadu radioaktywnego lub poprzez aktywność tektoniczną.
Zatem zakładając, że życie na tego typu planetach narodziłoby się, zanim planety zostałyby wyrzucone poza swoje macierzyste układy planetarne, a tym samym życie mogłoby przetrwać w pobliżu kominów hydrotermalnych czy geotermalnych.
W 1977 r. w dolinie ryftowej w tzw. grzbiecie Galapagos, na głębokości 2500 metrów amerykańscy badacze odkryli, że dno oceaniczne aż roi się od żywych organizmów. Rozwinięte życie istnieje na Ziemi w miejscach, gdzie ciśnienie wynosi 250 atmosfer i panuje absolutna ciemność. Poza tym żywe organizmy nie potrzebują tam do swojego istnienia fotosyntezy. Natomiast w takich warunkach żyją kolonie bakterii, wytwarzające substancje organiczne na skutek utleniania związków siarki.
W kominach hydrotermalnych woda, przesyconą siarczkami metali, metanem i amoniakem posiada temperaturę ponad 350 – a w skrajnym przypadku przeszło 400 stopni Celsjusza (najwyższa zmierzona jak dotąd temperatura wody wyrzucanej z komina hydrotermalnego wynosiła 403 stopnie).
Naukowcy przypuszczają, że podobne do ziemskich kominy hydrotermalne istnieją na dnie skutego wielokilometrową warstwą lodu oceanu Europy, księżyca Jowisza. Być może w tamtejszych głębinach morskich tworzą się „oazy”, w których rozwija się bogate życie na poziomie bakterii lub prymitywnych wielokomórkowców.
Przeczytaj więcej:
